CMIP5全球气候模式对中国地区干旱变化模拟能力评估

利用东亚地区1961～2005年高分辨率（0．5°×0．5°）降水格点数据和参加CMIP5的42个全球气候模式数值模拟结果,通过对简单降水强度指数（降水距平百分率）的计算,对比分析了观测和多模式集合的中国地区干旱面积、干旱频率的时空分布以及干旱分布型的变化,评估了全球气候模式的模拟能力。结果表明：多个全球气候模式的集合结果对中国区域的干旱变化特征有一定的模拟能力,能较好地模拟出中国年平均干旱指数的时间变化趋势,但模拟的干旱强度偏弱;多模式集合模拟的严重干旱面积与观测值的变化趋势基本一致,与观测相比,模拟的长江以南干旱强度偏强,西北干旱强度偏弱;通过EOF的分析表明,多模式集合可以较好地模拟出西北与长江以南呈反位相及我国东部地区的“旱-涝-旱”或“涝-旱-涝”的分布型。     

江南南部初夏雨季的降水和环流气候特征

基于1961～2010年气象台站逐日降水资料、同期美国NCEP/NCAR的逐日再分析格点资料,通过气候平均、REOF分析、聚类分析等方法,分析了江南地区初夏降水的地域性和时段性特征,及西太平洋副高和高、低空急流等大气环流的相应演变过程。结果发现:（1）江南南部27.5°～29.5°N存在一个独立于华南前汛期和江淮梅雨的初夏雨季,该雨季平均发生时间为6月11～30日,比江淮梅雨早约8天左右。（2）西太平洋副高的西伸东退是江南南部初夏雨季发生发展的重要环流背景,6月第2候副高发生突变性加速西伸之后雨季开始,雨季期间850 hPa副高西伸脊点基本稳定在最西位置即133°E附近,6月第6候副高东退北抬后雨季结束。（3）低层急流大风带的形成和位置是江南南部初夏雨季阶段的重要动力条件,印度洋和孟加拉湾向东北延伸的低层急流与西太平洋副高西北侧的气流连通形成低层急流大风带,并与北侧上空的高空急流耦合,降水集中区位于低层急流大风带左侧、高空急流入口区右侧。     

秋季胶州湾有色溶解有机物荧光特性研究及其来源分析

利用三维荧光光谱(EEMs)-平行因子分析(PARAFAC)技术研究了秋季胶州湾有色溶解有机物(CDOM)的荧光成分组成、分布特征及来源。PARAFAC模型解析出胶州湾CDOM由2类5个荧光组分组成,即类腐殖质成分C1(355nm/430nm)、C2(320nm/390nm)、C3(380nm/465nm)、C4(420(330)nm/505nm)及类蛋白质成分C5(280/325nm)。类腐殖质成分C1、C2、C3和C4的平面分布模式基本一致,呈现由近岸海域向湾中心海域逐渐减小的趋势,而类蛋白质成分C5则是由湾东北部近岸海域向西南部海域呈逐渐减小的趋势。分析表明,秋季胶州湾CDOM类腐殖质成分C1、C2、C3和C4的主要来源为陆源输入,而类蛋白质成分C5主要受城市排污的影响。系统聚类分析表明,以团岛南端和红岛西侧连线为界,所有采样站位被分为两类,分界线西部区域站位CDOM各荧光成分相对含量分别为C1:31.8%~35.5%,C2:30.3%~33.7%,C3:17.1%~20.2%,C4:4.5%~5.2%,C5:9.6%~12.5%;分界线东部区域站位CDOM各荧光成分相对含量分别为C1:30.6%~34.6%,C2:28.8%~32.7%,C3:17.0%~19.1%,C4:3.3%~4.8%,C5:12.1%~18.2%。西部区域CDOM具有较高的C4含量和较低的C5含量,大沽河等河流的陆源输入特征明显,而东部区域CDOM则具有较高的C5含量和较低的C4含量,反映该区域受城市排污影响显著。另外,秋季胶州湾CDOM的HIX范围为1.8~3.2之间,较小的腐殖化因子值反映了秋季胶州湾CDOM的腐殖化程度高较低,在环境中存在时间较短。     

移植操作胁迫对天鹅湖大叶藻存活、生长及光合色素含量的影响

2009年4月利用植株枚订移植法在山东荣成天鹅湖海域开展大叶藻植株移植,于5~10月监测移植大叶藻植株的存活率,并逐月采集自然和移植大叶藻植株,比较了植株生长、叶绿素含量和类胡萝卜素含量的变化,分析了移植操作胁迫对大叶藻存活、生长、叶绿素含量和类胡萝卜素含量的影响。结果显示,移植后1~2个月,移植植株的平均成活率较高,至移植后4个月,平均成活率降至57.8%,之后保持稳定。移植后6个月内,叶长移植植株均极显著低于自然植株;根长和茎节长在移植后1个月时移植植株显著低于自然植株,移植2个月后与自然植株无明显差异,甚至显著高于自然植株;叶绿素含量和类胡萝卜素含量在移植后1个月时移植植株显著低于自然植株,移植2个月后则与天然植株无明显不同,甚至显著高于自然植株,但10月份移植植株的叶绿素含量明显下降。结果表明,移植操作对大叶藻植株的地上部分产生了严重的胁迫作用和较长的胁迫时间,而移植植株的地下部分及叶片叶绿素和类胡萝卜素在经过短期胁迫后,能够通过自身的补偿机制分别实现快速生长和显著增加,从而利于植株的扎根、固着和提高植株的光合作用能力。     

Effect of copper on the growth of shrimps Litopenaeus vannamei: water parameters and copper budget in a recirculating system

Shrimps( Litopenaeus vannamei) were intensively cultured in a recirculating aquaculture system for 98 days to investigate effects of 0.3 mg/L Cu on its performance, Cu budget, and Cu distribution. Shrimps in Cu-treated systems had greater mean final weight(11.10 vs 10.50 g), body length(107.23 vs 106.42 mm), survival rate(67.80% vs 66.40%), and yield(6.42 vs 5.99 kg/m 3), and lower feed conversion ratio(1.20 vs 1.29) than those in control systems but the differences were not significant. Vibrio numbers remained stable(10 4 –10 6 colony forming units/mL) in the rearing tanks of both control and treated systems. Total ammonium-N, nitrite-N, nitrate-N, pH, chemical oxygen demand, 5-day carbonaceous biochemical oxygen demand, and total suspended solids were similar in controls and treatments. Dissolved Cu concentration in the treated systems decreased from 0.284 to 0.089 mg/L while in the control systems it increased from 0.006 2 to 0.018 mg/L. The main sources of Cu in the treated systems were the artificially added component(75.7% of total input), shrimp feed(21.0%), water(2.06%), and shrimp biomass(1.22%). The major outputs of Cu occurred via the mechanical filter(41.7%), water renewal(15.6%), and draining of the sediment trap(15.1%). The foam fractionator removed only 0.69% of total Cu input. Harvested shrimp biomass accounted for 11.68% of Cu input. The Cu concentration of shrimps in the Cu-treated systems(30.70 mg/kg wet weight) was significantly higher than that in control systems(22.02 mg/kg). Both were below the maximum permissible concentration(50 mg/kg) for Cu in seafood for human consumption in China. Therefore, recirculating systems can be used for commercial on-growing of Litopenaeus vannamei without loss of shrimp quality, even in water polluted by 0.30 mg/L Cu. The mechanical filter is the main route for Cu removal.     

Spatiotemporal patterns of road network and road development priority in three parallel rivers region in Yunnan, China: An evaluation based on modified kernel distance estimate

Road network is a critical component of public infrastructure,and the supporting system of social and economic development.Based on a modified kernel density estimate(KDE)algorithm,this study evaluated the road service capacity provided by a road network composed of multi-level roads(i.e.national,provincial,county and rural roads),by taking account of the differences of effect extent and intensity for roads of different levels.Summarized at town scale,the population burden and the annual rural economic income of unit road service capacity were used as the surrogates of social and economic demands for road service.This method was applied to the road network of the Three Parallel River Region,the northwestern Yunnan Province,China to evaluate the development of road network in this region.In results,the total road length of this region in 2005 was 3.70×104km,and the length ratio between national,provincial,county and rural roads was 1∶2∶8∶47.From 1989 to 2005,the regional road service capacity increased by 13.1%,of which the contributions from the national,provincial,county and rural roads were 11.1%,19.4%,22.6%,and 67.8%,respectively,revealing the effect of′All Village Accessible′policy of road development in the mountainous regions in the last decade.The spatial patterns of population burden and economic requirement of unit road service suggested that the areas farther away from the national and provincial roads have higher road development priority(RDP).Based on the modified KDE model and the framework of RDP evaluation,this study provided a useful approach for developing an optimal plan of road development at regional scale.     

基于模糊小波网络的伺服系统参数辨识研究

伺服系统大多是非线性系统,难以对其建立准确的控制模型,其位置、和速度检测信号易受干扰,而小波网络具有多分辨率特性和任意逼近能力。利用其非线性映射能力对系统的输入输出关系进行模拟,将小波网络和模糊规则结合对系统的位置和速度进行辨识,动态调整网络的权值W和模糊规则,将非线性映射的问题转化为求解系统最优解,从而产生一种新的系统辨识方法,并以永磁伺服系统为例,设计了辨识的结构模型和策略,实验表明该算法可以达到较高的系统控制要求。     

颗粒态有机物在长江口及其邻近海域的夏季分布和影响因素初析

利用气相色谱法对长江口及其邻近海域的表层颗粒态木质素(p-lignin)进行测定和分析,结合粒度、有机碳(OC%)、叶绿素a(Chl a)、碳稳定同位素(δ13C)等参数研究颗粒态有机物的夏季分布,并对其分布影响因素进行了初步分析。结果表明,悬浮颗粒物粒度组成以粘土和粉砂为主,平均粒径为7.9μm;OC%的值为0.57—7.41%,Chl a的值为0.35—3.71μg/L,δ13C的值为-25.7‰—–16.6‰,在口门外水华站位出现OC%、Chl a和δ13C的最大值,表明浮游生物的现场生产是主要贡献;紫丁香基酚类(S)、香草基酚类(V)和肉桂基酚类(C)8种木质素酚单体的含量Λ8(相对于总有机碳的含量)为0.0406—1.47mg/100mg OC;紫丁香基系列与香草基系列的质量比值(S/V)的分布范围较宽,为0.5—1.6之间,均值为0.8;肉桂基含量与香草基含量比值(C/V)的分布范围为0.02—0.2之间,均值为0.09;香草基酚类的酸醛比值[(Ad/Al)v]在0.24—2.30之间。盐度、总悬浮颗粒物(TSM)浓度是控制长江口内区与邻近海域颗粒态有机物来源与分布差异的重要控制因素,颗粒态木质素在向海输送过程中还会受到矿物组分、生物降解、浮游生物现场生产等各种因素的作用,使其组成成分和性质发生改变。木质素等参数表明最大浑浊带尽管对颗粒态有机物向海输送有改造作用,但是影响区域有限。     

海山区浮游生态学研究

本文综述了海山浮游生态学研究的现状。海山是大洋中常见的地形单元,在有的海山附近鱼类和底栖生物的生物量比周围大洋中要多,针对这些鱼类和底栖生物的饵料来源提出了三种假说,第一种假说认为海山区特殊的物理环境导致初级生产力较高(经典假说),第二种假说认为海山区的饵料不是本地生产的,地形和流场使得外来的浮游生物在海山区富集或通量加大(外来营养补充假说),第三种假说认为海山上部的颗粒有机物营养较高,是鱼类和底栖生物的营养来源之一(颗粒有机物补充假说)。对海山浮游生态学的研究基本围绕这几个假说进行。目前只在9座海山进行了浮游生态学研究,这些研究表明单个假说并不能解释海山附近鱼类生物量较大的现象,海山鱼类和底栖生物的营养来源可能有很多,这些假说阐述的机制并不互相矛盾,海山生物之间的营养关系也比原来想象的复杂得多。已有研究都是针对其中某个假说进行验证研究,建议我国即将进行的海山浮游生态学研究针对三种假说进行海上调查,以提供完备的数据支持。     

论证南海海疆国界线

追溯探查历史图件,根据1946年内政部方域司编制的一组"南海诸岛位置图"(南海诸岛位置图,南沙群岛,中沙群岛,西沙群岛,西沙群岛永兴岛及石岛,南沙群岛太平岛)和1948年出版的"中华民国行政区域图"分析,南海诸岛外围的断续线段是我国在南海的海疆国界线;当时划定,是与陆域国界相连的,海上国界是陆域国界的延伸,以断续线段表示是国际地图上对海疆国界线通用的表示方法,当时即获国际认可。上述结果为南海划界提供了科学依据。